Post laborado kiel preleganto pri kemio en Universitato-Kolegio en Norda Kimrio dum kvin jaroj, Dostrovsky revenis al Israelo, aliĝante al la Weizmann Instituto de Scienco en Rehovot en 1948, baldaŭ antaŭ la dediĉo de la Instituto. La kvin sciencaj sekcioj de la Instituto estis gvidataj de eminentaj sciencistoj el diversaj landoj, sed ĝuste tiam la Milito de Sendependeco
la sciencaj gvidantoj kuraĝis iri al Israelo. Dostrovsky, tiam nur 30, plenigis unu el la tri vakaj gvidaj pozicioj: li estis nomumita Ĉefo de la Isotopo-Esplorado-Sekcio, posteno, kiun li tenis dum 17 jaroj.